Environ 320 000 personnes meurent de noyade dans le monde chaque année. Il s'agit de la troisième cause de décès, représentant environ 7% des décès liés à des blessures. Les villes côtières du monde entier abritent environ 60% de la population mondiale. Les hommes et les enfants de ce segment de la population sont les plus exposés au risque de noyade en raison d'un accès accru à l'eau. Dans les pays développés comme la Chine et les États-Unis, la noyade est, respectivement, la première et la deuxième cause principale de décès par traumatisme chez les enfants âgés de 1 à 14 ans.
La Russie est l'un des leaders mondiaux en termes de ressources en eau: 2,7 millions de lacs, 2,8 millions de rivières d'une longueur totale de 12,4 millions de km et 30 000 réservoirs. La proximité des colonies avec les plans d'eau et l'accès accru des populations à l'eau est un facteur de risque important de noyade pour une partie importante de la population de notre pays. Il convient de noter que, selon Rosstat, le nombre de décès par noyade en Russie diminue chaque année. Ainsi, pour la période de 2011 à 2019, le nombre de décès a plus que diminué de moitié (de 8272 à 3935 cas de noyade, respectivement). Pour éviter la noyade, des mesures organisationnelles sont principalement utilisées telles que l'installation de panneaux spéciaux et de clôtures autour des lieux de baignade, l'apprentissage de la natation aux enfants, la réalisation d'entraînements de sauvetage, l'information sur la profondeur du réservoir et l'épaisseur de la glace,avertissement opportun d'une tempête ou d'une inondation (notification vocale et SMS).
Les mesures prises pour assurer la sécurité des plans d'eau sont-elles suffisantes?
Nous évaluerons le potentiel d'amélioration du niveau de sécurité des plans d'eau par une analyse comparative de l'efficacité des mesures visant à assurer la sécurité sur les autoroutes (10.8 mille postes d'enregistrement photo et vidéo, postes fixes, ainsi que les équipes mobiles) et la sécurité des plans d'eau (12 mille postes et stations de sauvetage ). Le rapport entre le nombre de décès par noyade en 2019 (environ 4 mille personnes) et ceux tués dans des accidents de la route (13,3 mille personnes) est de 1: 3; tandis que le ratio des petits navires immatriculés (1,5 million) par rapport aux véhicules (53 millions) est de 1:35. Dans le même temps, le rapport entre le nombre d'infractions enregistrées aux règles d'utilisation des plans d'eau (34 000) et les infractions au code de la route (106 millions) est de 1: 3 000, ce quicaractérise l'insignifiance des mesures préventives pour réduire la mortalité dans les plans d'eau . Les postes et stations de sauvetage ne sont pas équipés de complexes techniques de surveillance spéciaux permettant d'enregistrer les violations des règles d'exploitation des plans d'eau (similaires aux complexes d'enregistrement photo et vidéo). La surveillance de la sécurité des plans d'eau est entièrement confiée aux sauveteurs (exclusivement «facteur humain»).
Il faut admettre que la tendance générale à équiper les espaces communs de moyens de surveillance est justifiée. Ainsi, l'utilisation de systèmes de vidéosurveillance dans les parcs et places permet de réduire le nombre d'infractions commises et d'augmenter leur taux de détection, et le développement de systèmes d'enregistrement photo-vidéo visant à prévenir les infractions routières a permisréduire de 26% le nombre de décès dans les accidents de la route en Russie pendant cinq ans . Les chiffres statistiques montrent que le nombre de décès sur les plans d'eau en comparaison spécifique est d'un ordre de grandeur plus élevé que sur les autoroutes. Cela donne à penser qu'avec l'introduction généralisée et l'équipement des zones aquatiques avec des moyens techniques spéciaux de surveillance et le développement d'une culture d'attitude responsable envers les règles de fonctionnement des plans d'eau au sein de la population, il existe un potentiel important de réduction du nombre de noyades. Ces propositions ont déjà été soutenues par le Syndicat professionnel des gens de mer et le Conseil de la Fédération .
Selon les experts, les principales causes d'accidents sur les plans d'eau conduisant aujourd'hui à la noyade sont:
- Se baigner sous l'influence de drogues et d'alcool;
- Violation des règles d'exploitation des navires;
- Arrogance excessive;
- Manque de sensibilisation des gens au danger potentiel;
- Baignade dans des endroits non équipés;
- Laisser les enfants sans surveillance.
Selon le décret du président de la Fédération de Russie, jusqu'en 2030, il est nécessaire de réduire le nombre d'accidents sur les plans d'eau d'au moins 20% par rapport à l'indicateur de 2019, et le nombre de décès sur les plans d'eau doit être réduit d'au moins 18%. Pour accomplir les tâches fixées, un équipement technique important de sauveteurs et des services spéciaux seront nécessaires .
Basées sur l'accessibilité et la fonctionnalité, les solutions existantes pour assurer la sécurité des plans d'eau sont généralement basées sur l'utilisation de l'analyse vidéo.
Classification des algorithmes d'analyse vidéo
Selon la complexité de la mise en œuvre des algorithmes d'analyse vidéo, ils peuvent être conditionnellement divisés en trois classes de tâches de surveillance:
1 Outils d'analyse vidéo standard , qui peuvent théoriquement être implémentés par la plupart des «caméras intelligentes» des fournisseurs populaires (Hikvision, Dahua, Axis, etc.):
1.1 Natation interdite places et nage d'un homme "pour bouées";
Cette analyse vidéo, en théorie, est un cas particulier de l'événement «une personne traversant la zone interdite», mais comme les systèmes basés sur des modèles généraux de détection des personnes enseignantes ne sont pas conçus pour détecter une personne à partir d'une partie de l'image, l'applicabilité réelle des algorithmes généraux reste discutable.
1.2 Approche dangereuse du navire vers la zone de baignade;
1.3 Trouver des personnes sur les grilles des ponts, remblais, quais.
Pour analyser les limites d'applicabilité, nous analyserons ces derniers, au moment de la publication de l'article, des systèmes de vidéosurveillance intelligents. Par exemple, Hikvision DeepinView. À des fins de sécurité du périmètre, les caméras DeepinView 7 Series utilisent des algorithmes d'analyse vidéo intelligents pour réduire les fausses alarmes et personnaliser les alarmes à l'aide de la classification des cibles. Vous pouvez définir l'alarme pour qu'elle se déclenche uniquement pour les personnes ou uniquement pour les véhicules qui entrent dans le champ de vision de la caméra. Une autre option consiste à configurer une exception pour que la caméra ne réponde qu'aux voitures, par exemple.
La fonction de suivi automatique en option est conçue pour les scénarios de faible activité. La caméra ne répondra qu'aux objets en mouvement, en se concentrant sur une cible spécifique, augmentant ainsi l'efficacité du système de sécurité et économisant de l'espace de stockage. Comme le montre l'analyse des fonctions, le système sépare sensiblement les phases de détection et de suivi, en utilisant pour ces derniers des algorithmes tels que le "tracking without detection (DFT)" dans lequel la détection de nouveaux objets n'est pas constante, et les restrictions sur la taille des objets de détection et le modèle utilisé rendent cette solution applicable principalement dans des zones complètement interdites ou pour le contrôle, par exemple, pendant les heures interdites.
À peu près la même chose est typique de tous les fournisseurs qui ont publié des analystes sur caméra sur les réseaux de neurones en 2020, mais les inconvénients des analystes sur caméra sont les mêmes - il s'agit de la faible performance des processeurs de caméra, ce qui entraîne des restrictions sur le nombre d'analystes simultanés et impose des restrictions sur l'utilisation de certains modèles de caméras, dont le coût évidemment plus cher.
2 Caméras vidéo avec analyse vidéo basées sur les technologies DEEPMIND (par exemple: IVA Bosch), qui étaient formellement des analyses sur caméra fonctionnent en fait avec la participation de récepteurs qui ont une puissance suffisante pour lancer simultanément plusieurs analystes fournisseurs par canal et sont engagés dans le proxy interne:
2.1 Chute (saut) d'une personne depuis un pont , remblai ou jetée;
2.2 Sortie d'une personne sur la glace;
2.3 Incendie (explosion) dans un plan d'eau;
2.4 Nager sur des moyens gonflables et autres non prévus à ces fins;
3 Tâches nécessitant une solution privée:
3.1 Une personne en détresse sur l'eau (risque de noyade);
3.2 Chute d'une personne sous la glace;
3.3 Collision de navires, échouement d'un navire échoué, naufrage;
3.4 Comportement humain suspect.
La solution des problèmes de la troisième classe de complexité est basée sur la garantie d'un suivi continu de l'objet de surveillance en combinaison avec certaines métriques particulières.
La mise en œuvre de la fonction de suivi humain continu est une tâche assez difficile même dans des «conditions de laboratoire», mais dans un environnement aquatique ou sous le format d'analyse à la caméra, cela semble pratiquement irréalisable. Et cela même si l'on prend le problème de l'identification des objets uniques par la combinaison de leurs traits caractéristiques (vêtements, dimensions, mouvements, etc.)
Le suivi d'objets comporte généralement trois parties: un modèle d'apparence, un modèle de mouvement et un modèle de mise à jour. Le déroulement global de l'algorithme de suivi d'objet est décrit comme suit: chaque objet suivi est représenté par simulation et le modèle d'apparence est établi sur la base des informations d'origine. Le modèle d'apparence est utilisé pour localiser un objet dans l'image courante. Sur la base des résultats de suivi par rapport à la trame actuelle, la stratégie de mise à jour permet de mettre à jour le modèle d'apparence pour lui permettre de s'adapter aux changements de l'objet et de l'environnement, le principal problème de la continuité du suivi est de le garantir dans le milieu aquatique lors de la plongée ou de la nage sous l'eau lorsqu'une personne disparaît temporairement dans la zone de surveillance.
, 3 :
- ( , ), 30 200 ;
- ( , ), 50 200 ;
- ( , ), .
Un homme sur le rivage : un objet avec des dimensions caractéristiques de 100 à 200 cm de hauteur et de 30 à 70 cm de largeur et des vitesses caractéristiques de 2 à 6 km / h.
Homme sur l'eau: nageur: un objet avec des dimensions caractéristiques de 20 à 50 cm de hauteur et de largeur et des vitesses caractéristiques de 1 à 4 km / h.
En moyenne, la durée confortable du séjour d'une personne ordinaire sous l'eau en plongée est d'environ 10 secondes. Bien entendu, l'exception concerne les professionnels de la plongée et les amateurs, dont le nombre par rapport au nombre de vacanciers est faible et peut être attribué à des erreurs dans le système de mesure (au stade de la formation du modèle).
Le principe principal de l'installation de caméras vidéo sur la plage est la nécessité d'une vue complète (couverture) de la plage et des zones de baignade. Pour exclure les «angles morts», le placement excessif des caméras, les erreurs de suivi lors du passage d'une zone de surveillance à une autre (lors de l'utilisation de plusieurs caméras), il est recommandé d'utiliser des caméras CCTV panoramiques avec plusieurs capteurs et un angle de vision horizontal de 180 °, qui fournit une seule image de la zone surveillée avec une seule caméra vidéo.
Par exemple, lorsque l'on place une caméra Hikvision DS-2CD6944G0-IHS (4MP x 6mm x 4) sur un support à une hauteur de 4 mètres à une distance de 40 mètres du littoral sur le plan d'eau nous envisageons: un indicateur de précision de plus de 50 sera fourni sur la plage et dans la zone de baignade. pixel / mètre, ce qui suffit pour suivre une personne à la fois sur terre et dans l'eau.
Ces caméras multicapteurs fournissent une image unique de la plage et de la zone de baignade pour le système de vision par ordinateur. Dans l'analyse image par image des changements dans le suivi des personnes dans l'image, l'algorithme fournit des statistiques en ligne des objets dans la zone de surveillance et permet d'identifier les «objets anormaux», c'est-à-dire ceux qui ont «disparu» ou «apparu» par rapport aux images précédentes et suivantes. La séparation des «objets anormaux» du bassin principal d'objets dans l'eau est réalisée grâce à l'utilisation d'un ensemble d'algorithmes caractéristiques du comportement humain dans l'eau, tels que la vitesse, l'inertie et le vecteur de mouvement du nageur, ainsi que le temps confortable et acceptable passé par le nageur sous l'eau, ce qui permet un certain il est plus susceptible de prédire l'émergence d'un nageur dans un certain rayon du point de plongée et de vérifier son identification.Des événements «anormaux» peuvent également se produire dans la zone de la plage. Par exemple, une obstruction à court terme d'un objet par un autre est un événement «normal» et doit simplement être entraîné dans l'algorithme pour exclure les faux signaux, et un objet laissé sans surveillance devrait déjà éveiller la suspicion parmi les services spéciaux.
Pourquoi avez-vous besoin de résoudre un problème aussi non trivial? Il a déjà été considéré ci-dessus que pour assurer la sécurité des plans d'eau, seules les solutions existantes sur le marché ne suffisent pas et il est nécessaire de développer des algorithmes spéciaux et des technologies de vision par ordinateur. Mais il y a une autre bonne raison à de tels développements: c'est la tendance à la numérisation de l'industrie du tourisme balnéaire. Le développement de l'industrie du tourisme et la concurrence augmentent constamment les exigences en matière de confort et de sécurité des touristes en Russie et dans le monde. Le concept de «plage intelligente» gagne de plus en plus en popularité, ce qui a déjà commencé à être mis en œuvre à Phuket , Dubaï et Haïfa.... Cela comprend la fourniture aux visiteurs d'une connexion Wi-Fi, de casiers, de collecte automatique des ordures, d'un système d'information et de sécurité bien développé. Les tendances mondiales modernes ont également commencé à être soutenues dans certaines villes russes, par exemple à Moscou , Sotchi et Irkoutsk . Les autorités municipales ont commencé à installer des caméras intelligentes, des détecteurs de métaux et d'autres moyens sur les plages pour assurer la sécurité des personnes sur la plage.
"Smart Beach"Est une zone de confort sans précédent et de sécurité intégrée. Le suivi des personnes, combiné aux données météorologiques d'une station météorologique ou de sources ouvertes, ouvre l'accès à la mesure de la durée pendant laquelle une personne a été dans l'eau et au soleil. En plus des données sur la température de l'eau, la température de l'air, la pression de l'air ambiant et l'activité solaire, le système peut fournir des recommandations à la fois générales et individuelles (par exemple, sous forme d'alertes vocales) aux visiteurs de la plage afin d'éviter le risque d'hypothermie, de surchauffe ou d'exacerbation de maladie cardiaque.
Un niveau élevé d'attention aux visiteurs de la plage est un ensemble de mesures organisationnelles et techniques, dans lesquelles il n'y a pas de bagatelles... Un jeune enfant ou un adulte laissé sans surveillance au bord de l'eau, dont la démarche indique une condition douloureuse, doit être détecté par un système de vision par ordinateur qui avertira le secouriste ou jouera une alerte vocale selon un scénario spécifique. C'est le souci de la sécurité et du confort des personnes qui anime aujourd'hui le développement, où que nous soyons: sur terre, dans les airs ou en mer.
